扁锥壳在线而荷载作用下的非线性稳定分析

对轴对称线布荷载作用下圆底扁锥壳的非线性特性进行了分析，利用发方程法和修正迭代法，得到了各种常见边界条件下扁锥壳特征关系的二次近似表达式，讨论了几何参数ν、κ及边界条件对扁锥壳非线性稳定特性的影响。     

四类薄壳的临界荷载和失稳模态分析

本文应用非线性有限元法对球壳、扭壳、双曲扁壳和马鞍形壳在不同矢高情况下进行屈曲分析，获得了临界状态下的失稳模态和临界荷载。在此基础上找到了一些规律，供有关工程技术人员参考。     

圆底球扁壳微分方程的积分问题——对瓦·扎·符拉索夫方法的讨论

在垂直于壳体表面的分布荷载作用下,球扁壳的基本微分方程以应力函数φ与法向位移ω(于极坐标系ρ、θ中)表示为:     

单层穹顶网壳结构的几何非线性跳跃失稳及分歧屈曲的研究

本文对单层穹顶网壳进行了几何非线性稳定分析，推导了U．L坐标系下的几何非线性空间梁单元，采用以柱面孤长法为主的自动加载策略，求解结构的平衡路径。目前国内对网壳结构分歧屈曲的研究尚很少，本文利用位移扰动法，进行了一些探讨，求得扁拱和K6-2型穹顶的分歧路径，同时详细分析了40m跨大型穹顶网壳在不同荷载作用下的稳定性。     

非线性扁球网壳的优化设计探讨

在文献[1、2]基础上,分析了非线性变壁厚扁球壳的有矩内力,并将其表达成辐角φ的函数。然后,运用Tresea屈服条件,进行扁球壳壁厚的满应力优化设计。再将此球壳离散成网壳,实现非线性扁球网壳的优化设计。     

方底钢筋混凝土球扁壳基于双剪屈服准则的极限分析

利用双剪屈服准则建立了用机动法计算钢筋混凝土球扁壳的塑性屈服线理论,给出塑性屈服线求极限荷载的方法,使其更加合理。建立了矩形底的钢筋混凝土扁壳的屈服条件,并用无矩和有矩理论求解出方形底周边铰支的球扁壳的极限载荷。     

扁球壳结构的塑性极限分析

本文在文献基础上,分析了矩形底扁壳结构的塑性极限状态.利用机动法分别求出了等矢高方形底、不等矢高矩形底扁球壳的内力和极限荷载,并给出了计算实例.     

某中心开孔加筋扁球壳稳定性设计

利用ANSYS软件进行了均布荷载下中心开孔加筋扁球壳的荷载—位移全过程分析,得到稳定极限承载力,并按稳定理论修正公式计算了该结构的局部稳定承载力,通过等稳条件,最终确定了该加筋扁球壳的稳定性容许承载力并进而求出了稳定系数K。     

椭圆抛物面双曲扁壳在均匀外压作用下的非线性弹性稳定性

本文研究了椭圆抛物面双曲扁壳在均匀外压作用下的非线性弹性稳定问题。文中指出不等曲率双曲扁壳的局部失稳周界可视为一椭圆(等曲率时为一个圆),其半轴长之比与壳面相应的曲率开平方成反比;文中用广义伽辽金变分方程求得了与能量法一致的结果,提出了临界荷载的实用公式,并得到了模型试验的证实。     

具有弹性和粘弹性材料特性的单层球面铝合金网壳动力学行为对比分析

对具有相同跨度、相同矢跨比、相同杆件截面而分别具有弹性和粘弹性材料特性的两个单层球面铝合金网壳的线性谐响应特性以及在简谐荷载和地震荷载作用下的非线性振动特性进行了对比分析,考察了材料粘性对球壳振动特性的影响.研究结果表明:两类球壳线性谐响应特性的总体规律基本相似,但共振频率差别较大;无论在简谐荷载作用下还是在地震荷载作用下两类球壳的振动特性均有明显差异;材料本身的粘性对球壳的动力学行为有较大的影响,在高温、火灾、地震等特定环境下忽略材料的粘性会产生较大误差.     

非线性扁球网壳的优化设计

分析了非线性变壁厚扁球壳的有矩内力,将其表达成辐角ψ的函数.运用塑性理论中的Tresea屈服条件,进行结构弹塑性阶段的内力研究.并用优化理论的满应力指数法分段进行壁厚的满应力优化设计.给出扁球网壳各杆件的最优尺寸.通过一个算例说明非线性扁球网壳优化设计的过程,并给出内力计算的表格和材料选用的表格.实现非线性扁球网壳的优化设计.     

基于突变理论的扁拱结构非线性动力稳定分析

通过突变理论分析扁拱结构在简谐荷载(模拟风荷载)作用下的非线性响应。在假定条件下由扁拱的偏微分运动方程得到非线性振动方程,采用增量谐波法进一步等效为尖点突变模型的标准形式;通过一系列计算数据定量分析了扁拱非线性响应的复杂特征,包括稳定区域和突跳的特点以及各参数的影响。结果表明:扁拱结构的非线性动力响应存在突变现象,跨度、矢高、荷载、阻尼比对扁拱的稳定区域均有影响,合理地选择参数可减小非线性的影响而使结构稳定。     

四边固支扁球壳的解析解法

以弯矩理论的单级数形式解析解为基础，应用迭加原理和将无穷级数展成无穷线性方程组的方法，得出均布荷载作用下四边固支扁球壳的闭合解。此解数学、力学模型简单、明确，使计算简化且能控制误差。     

具有初始缺陷的扁球面网壳的混沌运动

在圆形三向网架非线性动力学基本方程的基础上,用拟壳法给出了具有初始缺陷圆底扁球面网壳的大挠度方程和非线性动力学基本方程.在固定边界条件下,引入了异于等厚度壳的无量纲量,对基本方程和边界条件进行无量纲化.首先求出扁球面网壳的大挠度解,继之将大挠度解当作扁球面网壳的初始缺陷,通过Galerkin作用得到了一个含二次、三次的非线性动力学方程.通过求Melnikov函数,给出了具有初始缺陷的扁球面网壳系统可能发生混沌运动的临界条件.通过数字仿真绘出了平面相图,证实了混沌运动的存在.同时也发现考虑初始缺陷的扁球面系统固有频率增大了,从而发生混沌运动的临界载荷值减小了.     

杭州国际博览中心单层球面网壳结构稳定性分析

杭州国际博览中心城市客厅部分采用了单层球面网壳结构形式.该球壳跨度较大,且由于建筑需要局部开有两个洞口,体型较为复杂.运用MIDAS有限元分析软件,考虑两种荷载工况对该单层球面网壳结构进行了整体稳定性分析.首先对该结构进行了两种工况下的特征值屈曲分析,预测结构的理论屈曲强度;然后根据球壳的屈曲模态,采用一致缺陷法,对结构体系进行了几何非线性屈曲分析,并对比分析了不同的球壳初始缺陷对结构整体稳定性的影响.研究结果表明:该球壳结构对初始缺陷较为敏感,初始缺陷的存在会明显降低结构体系的稳定性,且缺陷越大其稳定临界荷载系数越小;不同的荷载工况,球壳的临界失稳条件也不相同,临界荷载系数差别也较为明显.     

圆底球面厚扁壳的位移型控制方程及一般解

基于考虑横向剪切变形的厚壳位移型基本方程及扁壳基本假定,建立了以5个中面位移为5个独立变量的厚扁壳位移型基本方程,并由此得到厚扁球壳在正交曲线坐标及极坐标下的位移型基本方程。为了求解圆底球面厚扁壳在极坐标下的位移型基本方程,通过引入4个辅助位移函数,建立其解耦的控制微分方程,最后通过这4个辅助位移函数求出5个位移分量。结果表明,厚扁壳的位移型基本方程退化为厚扁球壳及薄扁球壳的位移型方程是正确的,且所推导方程具有一般性。     

非对称荷载对大跨度非规则单层网壳结构性能的影响

以某大跨度非规则单层网壳为研究背景,应用ANSYS通用有限元分析软件对网壳结构进行了建模并重点模拟了风荷载、雪荷载、温度效应等多种非对称荷载作用,进行了静力分析、特征值屈曲分析以及非线性稳定分析。得到了网壳结构在15种典型荷载组合下的内力、位移结果,分析了非对称荷载对网壳结构静力性能的影响;考虑了几何非线性、材料非线性、初始缺陷,得到了网壳结构在非对称荷载作用下的稳定系数,分析了非对称荷载对网壳结构稳定性能的影响。强调指出非对称荷载作用在大跨度单层网壳结构设计中的重要性,为大跨度非规则单层网壳设计提供参考。     

桁架式网壳穹顶改造累积受力分析

结合既有体育馆室内暖通设施缺乏急需改造这一实际工程，基于这类球馆暖通改造的设计方案，给出屋顶累积荷载的传递方式。对桁架穹顶累积二次受力进行了考虑初始缺陷的稳定分析，对比拟壳法和有限元法得到的线性和非线性屈曲荷载，结果表明，屈曲荷载大于作用在桁架穹顶的荷载设计总值，穹顶的整体稳定符合要求。在此基础上，开展了网壳穹顶地震作用下的时程分析，验证了将新增荷载传递至网壳穹顶的改造设计方案是合理的，可为同类大跨空间结构改造提供技术参考。     

弹性地基上中厚扁球壳的弯曲

以中厚度扁球壳的一般理论为基础,得到了极坐标系下的弹性地基上中厚度扁球壳的基本方程.该控制方程组是十阶方程组(对轴对称问题,则为八阶方程组).以应力函数、位移函数和壳体中面的法向位移为基本未知量,利用混合法对该控制方程组进行了求解,所得的解析解答则是以三角级数、Bessel函数和调和函数表示的.求解结果表明,当n=0时,中厚度扁球壳每边的边界条件为3个;当n=1时,每边的边界条件为4个;当n>1时,每边的边界条件为5个.解答还可以退化到无地基影响的中厚度扁球壳的计算以及薄扁球壳的计算.文末对位于Win-kler弹性地基上的圆底封顶中厚度扁球壳进行了数值计算,并与薄壳理论的计算结果进行了比较.     

扁壳温度应力的计算(二)

三、圆形底扁球壳的温度应力计算(一)基本方程的坐标转换在建筑工程中经常用到比较扁平的圆形底球壳。对于这种球壳,一般认为当壳体(图3.1)f/2r_0≤1/5时,可以按照扁球壳理论进行计算。在这种情况下,可以按壳体水平投影面取极坐标系统。本节将引用文献[16]的一些结果。对于轴对称情况扁壳在温度作用下的基本微分方程(1.15)可改写成[16]: